备战2022 鲁教版 中考复习 第九单元 金属 学案

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 第九单元　金　　属       1．请以铁(Fe)为中心，按照思路盘点并规范书写化学方程式。①__      __②__      __      __      __、__      __      __      __③__      __      __      __④__      __      __      __、__      __      __      __⑤__      __      __      __2．请以铜(Cu)为中心，按思路盘点并规范书写化学方程式。①__      __②__      __③__      __④__      __⑤__      __⑥__      __金属材料1．纯金属(1)物理共性及特性①共性：常温下，大多数金属都是固体，有金属光泽、有优良的__      __性、__      __性和__      __性，密度较大，熔点较高。②特性：大多数金属呈银白色，但铜呈__      __色，金呈黄色；常温下绝大多数金属是固体，而汞却是液态；不同金属的密度、沸点、熔点和硬度等都不相同。(2)金属之最①人类最早使用的金属是铜②目前世界上年产量最高的金属是__      __③地壳中含量最多的金属元素是__      __④人体中含量最多的金属元素是__      __⑤熔点最低的金属是__      __⑥熔点最高的金属是钨⑦导电性最好的金属是银2．合金概念在金属中加热熔化某些金属或非金属，形成的具有金属特性的物质性能一般比组成它的纯金属的熔点__      __，硬度__      __，机械性能好常见的合金生铁和钢(其区别在于__      __不同)，铝合金、钛合金等1．常温下所有金属都是固体。(      )2．金属都具有银白色金属光泽。(      )3．灯泡里的灯丝用钨制主要是因为钨的导电性好。(      )(由用途推性质)1．用铜作导线。性质：__      __性。2．用铁制炊具。性质：__      __性。3．用铝制铝箔。性质：__      __性。1．合金中一定含有金属，没有非金属。(      )2．合金中各元素均以单质存在。(      )3．金属氧化物属于合金。(      )4．纯铜的硬度大于黄铜的硬度。(      )金属的化学性质1．与氧气反应(1)规律：金属＋氧气→金属氧化物。(2)常见金属与氧气反应的比较。反应条件金属现象化学方程式常温下能反应镁打磨过的镁在空气中表面逐渐变暗 铝打磨过的铝在空气中表面逐渐变暗 点燃或加热时反应铁在氧气中点燃后能剧烈燃烧,      ,      ,放出大量的热  铜在空气中加热时,表面会生成      物质  高温不反应金即使在高温条件下,也不与氧气反应2.与稀盐酸、稀硫酸反应(1)规律：金属＋酸→盐＋氢气。(2)反应发生的条件：排在金属活动性顺序中氢前的金属与稀酸发生反应。,(3)反应现象及化学方程式。金属现象反应的化学方程式(稀盐酸/稀硫酸)反应类型镁剧烈反应,产生大量气泡,溶液仍为无色      、  置换反应锌反应比较剧烈,产生大量气泡,溶液仍为无色      、  铁反应缓慢,有气泡生成,溶液颜色由      逐渐变为            、  铜无现象(不反应) 3.与金属盐溶液反应(1)规律：金属＋盐→新盐＋新金属。(2)反应发生的条件。①必须是活泼金属置换不活泼金属(K、Ca、Na除外)。②反应中的盐必须溶于水。(3)常见金属与盐的反应。反应物现象化学方程式反应类型铁与硫酸铜溶液铁丝表面覆盖一层紫红色的物质,溶液由蓝色逐渐变为      色  置换反应铝与硫酸铜溶液铝丝表面覆盖一层紫红色的物质,溶液由      色逐渐变为      色  铜与硝酸银溶液铜丝表面覆盖一层      色的物质,溶液由      色逐渐变为      色  1．由于镁燃烧时发出耀眼的白光，所以可以用镁制作照明弹或烟花。2．“真金不怕火炼”是指金的化学性质不活泼，即在高温下也不与氧气反应，利用此性质可以用灼烧的方法鉴别黄铜与黄金。1．铁与稀盐酸反应生成FeCl3。(      )2．FeCl2溶液呈黄色。(      )3．稀盐酸与未打磨的铝片反应，刚开始不会产生气泡。(      )4．金属与稀硫酸溶液发生置换反应，溶液质量一定增加。(      )K、Ca、Na的金属活动性很强，与盐溶液接触时，会先和溶液中的水发生剧烈反应生成相应的氢氧化物，生成物再与该盐溶液反应，所以K、Ca、Na不能将盐溶液中的金属置换出来。为什么波尔多液不能存放在铁桶中？铁与稀盐酸和稀硫酸反应生成的铁的化合物中，铁的化合价为＋2价。含有Fe2＋的FeSO4溶液和FeCl2溶液为浅绿色。金属活动性顺序1．金属活动性顺序 2．意义在金属活动性顺序里：(1)金属的位置越靠前，它的活动性越强。(2)位于__      __前面的金属能置换出酸中的__      __。(3)__      __的金属能把__      __的金属从它们的盐溶液里置换出来(K、Ca、Na除外)。3．应用1．金属活动性顺序表中位置越靠前越容易冶炼。(      )2．CuCl2可以用金属铜与稀盐酸反应制得。(      )3．金属与酸和盐溶液的置换反应遵循“氢前可换氢”“前金换后金”的规律。(      )金属资源的利用和保护1.金属资源在自然界中的存在形式地球上的金属资源主要存在于地壳和海洋中。除少数很不活泼的金属，如金、银等以单质的形式存在，其他金属都是以化合物的形式存在。2．常见金属矿石及其主要成分矿石种类铁矿石铝矿石铜矿石磁铁矿赤铁矿铝土矿孔雀石黄铜矿主要成分  Al2O3Cu2(OH)2CO3CuFeS23.一氧化碳还原氧化铁的实验探究(见【实验突破·深挖掘】)4．金属的锈蚀与防护(1)钢铁锈蚀的原因铁制品的锈蚀过程，实际上是铁与空气中的__      __和__      __等发生化学反应的过程。(2)铁生锈条件的探究(见【实验突破·深挖掘】)(3)除锈的方法铁锈一般用酸(常用稀盐酸或稀硫酸)除去：稀盐酸除锈的化学方程式为__      __稀硫酸除锈的化学方程式为__      __(4)防止铁生锈的方法①原理：隔绝空气(或氧气)和水。(5)金属资源的保护和利用①保护金属资源的重要性：金属资源是有限的，废旧金属的随意丢弃，不仅会造成资源浪费，还会造成环境污染。②保护金属资源的有效途径：防止金属锈蚀；废旧金属回收利用；有计划、合理地开采矿物，严禁乱采滥挖；寻找金属的代用品。 1．铁锈的主要成分是氧化铁(Fe2O3)，颜色为红色，具有疏松多孔的结构，易吸水，所以铁制品表面的锈如果不及时除去，会加快生锈的速度。2．高温时或在盐水环境中，铁生锈的速度会加快。用过的菜刀或炒完菜的铁锅上的水没擦干净，过一晚上会生锈，就是这个缘故。金属活动性顺序及其应用类型1　设计实验验证金属活动性顺序【典例1】(2020·乐山中考)某同学参加实验操作考试，为验证镁、锌、铜三种金属的活动性顺序，他设计了以下四种实验方案，其中能达到目的的是(      )A．将镁片、锌片分别放入Cu(NO3)2溶液中B．将锌片、铜片分别放入Mg(NO3)2溶液中C．将镁片分别放入Zn(NO3)2溶液、Cu(NO3)2溶液中D．将镁片、锌片、铜片分别放入稀盐酸中　判断下列说法是否正确。E．滤渣中只含有Ag时，滤液一定呈蓝色(      )F．滤渣中含有Cu和Ag时，滤液一定呈无色(      )G．滤渣中含有Zn时，滤液中的溶质只有Zn(NO3)2(      )H．滤渣中含有Cu时，滤液中的溶质一定没有AgNO3(      )　设计实验验证金属活动性的方法(1)两种金属的验证①能否与酸反应或反应剧烈程度；②将一种金属放入另一种金属的盐溶液，看能否置换。(2)三种金属的验证验证三种金属的活动性顺序常采用“中间开花”的方法。具体方法如下：①“两金夹一盐”：选用三种金属中活动性位于两端的金属，以及活动性介于两种金属之间金属的溶液作为试剂。根据两种金属单质与盐溶液反应的情况判断。②“两盐夹一金”：选用三种金属中活动性位于中间的金属，以及另外两种金属的盐溶液作为试剂。根据金属分别与另外两种盐溶液反应的情况判断。类型2　反应后滤液、滤渣成分的判断【典例2】(2020·济宁中考)向AgNO3、Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定量的锌粉，充分反应，过滤。下面对反应结果的判断，不正确的是(      )A．若反应后溶液为蓝色，滤渣中一定不含有ZnB．若反应后溶液为蓝色，滤渣中一定含有Ag，可能含有CuC．若反应后溶液为无色，滤渣中一定含有Ag和CuD．若反应后溶液为无色，滤渣中一定不含有Zn(1)一种金属与多种金属的盐溶液反应和多种金属与一种金属的盐溶液反应时按照优先反应原则(即活动性顺序表中“远距离先发生”规律)进行判断。如本题Zn先与AgNO3溶液反应，再与Cu(NO3)2溶液反应。(2)反应后滤渣、滤液成分的分析(以本题为例)：金属与酸反应的坐标曲线题【典例3】等质量的Zn、Al粉末分别与足量稀盐酸进行反应，生成H2的质量与反应时间的关系如图所示，下列说法中正确的是(      )A.曲线a表示的是AlB．放出H2质量：Zn＞AlC．产生H2速率：Zn＞AlD．产物中金属元素的化合价都是＋2　活泼金属与盐酸(或稀硫酸)反应的坐标图像分析1．足量金属与等量的酸反应图像曲线解读①酸等量(酸不足)、金属足量，生成氢气质量相等②反应时间越短，说明产生氢气的速度越快，化学性质越活泼，活动性：Mg＞Al＞Zn＞Fe，即曲线越陡，金属活动性越强，Mg最先被消耗完③酸反应结束前同一时间，产生氢气的质量：Mg＞Al＞Zn＞Fe2．等质量的不同金属(金属不足)与足量的酸反应图像曲线解读①完全反应，产生氢气的质量：Al＞Mg＞Fe＞Zn②同一时间，产生氢气的质量：Mg＞Al＞Zn＞Fe③金属完全反应所用时间越短，说明产生氢气的速度越快，越活泼④曲线越陡，活动性越强：Mg＞Al＞Zn＞Fe⑤只有当横坐标是时间，纵坐标是氢气的质量时，曲线越陡相应金属越活泼当横坐标为酸的质量，纵坐标是氢气的质量时，曲线斜率相同，拐点不同，最终生成氢气的质量和上图中的①结论一致。因此，此图也可以理解为往等质量的金属中逐滴加入酸，直到过量。当酸不足时，产生的氢气由酸的质量决定，即产生的氢气相等；当酸足量时，金属的相对原子质量与金属在生成的盐中的化合价的比值越小，生成的氢气质量越多(注意，此图与反应速率无关，无法鉴别金属活动性)一氧化碳还原氧化铁的实验探究1．实验原理在高温条件下，用还原剂CO将铁从铁矿石中还原出来。发生反应的化学方程式为__      __。2．实验装置注意：涉及CO的实验时要注意两个方面的问题：一要考虑其毒性(要有尾气处理)，二是要考虑其可燃性(防止点燃或加热时发生爆炸)。3．实验步骤及操作目的(1)连接仪器并检查装置气密性，装入药品。(2)先通入CO，再点燃酒精喷灯给硬质玻璃管加热，目的是__      __。(3)加热氧化铁，当固体由红色变成黑色停止加热。(4)继续通入一氧化碳，待装置冷却至室温后停止通入CO，目的是__      __。4．实验现象玻璃管中的红棕色固体变为__      __；试管内澄清石灰水__      __；导管口产生__      __。5．注意事项(1)实验装置中用到澄清石灰水，作用是__      __，从而证明一氧化碳和氧化铁发生反应。(2)在澄清石灰水装置后加点燃的酒精灯的目的是__      __。6．实验改进(1)装置创新——微型装置该装置与传统装置相比，具有的优点是__      __。(2)尾气处理装置的改进①改进原因：由于澄清石灰水不能将生成的二氧化碳完全吸收，所以排出的气体是__      __的混合物，可能无法点燃。②改进思路方案1：通过一个密闭容器(如气球)将实验尾气收集起来(如图1)；也可用足量的NaOH溶液吸收二氧化碳，再将一氧化碳收集(如图2)。方案2：将未反应的CO通到酒精喷灯处燃烧，为反应提供热量(如图3)，该设计的优点是__      __。【典例1】(2020·邵阳中考)如图是实验室模拟工业炼铁的实验装置图，下列说法不正确的是(      )A．B处玻璃管内发生的化学反应是氧化还原反应，还原剂是COB．在点燃酒精喷灯前，应先通入CO气体排尽装置中的空气C．该实验可以观察到B处固体从黑色逐渐变成红色D．该模拟实验缺少尾气处理装置，会污染空气　(1)实验中盛澄清石灰水的试管中可观察到的现象是__      __；(2)停止加热后，继续通入气体，目的是__      __；(3)从环保角度考虑，请写出一种尾气处理方法__      __。(4)证明生成黑色物质为铁的方法是__      __。 (2021·广安中考)利用如图所示实验装置模拟工业炼铁。下列说法正确的是(      )A．反应前后Fe元素的化合价由＋2价变为0价B．充分加热，a处固体由黑色变为红色C．b处可以用澄清石灰水检验生成的CO2D．可用水吸收尾气中的CO铁生锈条件的探究1．实验原理：铁与空气中的__      __、__      __发生化学反应。2．实验探究(控制变量法)编号实验 1实验2实验3实验装置控制变量与__      __、__      __同时接触只与__      __接触只与__      __接触实验现象铁钉__      __，a处较b处更严重铁钉__      __铁钉__      __实验结论对比实验1和2可得出铁钉生锈需要__      __，对比实验1和3可得出铁钉生锈需要__      __，所以铁钉生锈需要铁和__      __、__      __同时接触。3.注意事项(1)实验用的铁钉必须洁净无锈；(2)实验中的蒸馏水必须要煮沸，其目的是__      __，保证铁钉只与水接触；(3)环境的湿度及酸碱度等因素也影响铁的锈蚀，如酸或氯化钠的存在会加速铁的锈蚀。【典例2】(2020·苏州中考节选)钢铁的腐蚀是重要研究课题。【知识回顾】用如图所示实验进行铁钉腐蚀的研究。一段时间后试管A、B中铁钉几乎没有生锈，而试管C中铁钉明显锈蚀，试管D、E中铁钉严重锈蚀。(1)由A、B、C的现象可知，铁的锈蚀是铁跟__      __(填化学式)等物质作用的过程。(2)试管B中使用“煮沸并迅速冷却的蒸馏水”，其目的是__      __。　(1)实验前，必须将铁钉打磨光亮的目的是__      __。(2)实验C中，__      __处的锈蚀最为严重。(3)设计对比实验B和C的目的是__      __；能验证铁钉的锈蚀与水有关的实验组合是__      __。(4)设计D、E实验的目的是__      __。　(2020·日照中考)如图是探究铁钉锈蚀条件的4个实验，一段时间后观察现象。下列说法不正确的是(      )A.①中甲、乙、丙三处比较，生锈最明显的地方是甲B．①②对比说明铁生锈需要空气，①③对比说明铁生锈需要水C．③中附着在棉花上的氯化钙的作用是作干燥剂D．四个实验中，生锈最快的是④中的铁钉